本发明涉及异味控制领域，尤其是涉及一种适用于异味控制且具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料。
背景技术：
恶臭污染物对人的呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、神经系统都有不同程度的损害，严重时会导致人死亡。恶臭污染物来源广泛，主要有：市政环卫类和工厂类污染源；种类较多，主要包括：含硫化合物(例如：硫化氢和甲硫醇等)、含氮化合物(例如：氨气和胺等)、苯类、烃类等。鉴于恶臭污染物的危害性，针对不同来源和种类的恶臭物质，《恶臭污染物排放标准》(gb14554-1993)和《石油化学工业污染物排放标准》(gb31571-2015)等对恶臭污染物的排放做出了规定，且排放要求日益严格。
目前，除臭工艺主要包括：洗涤工艺、生物工艺、离子工艺、光催化工艺、热力氧化工艺和吸附工艺。其中，生物工艺由于其无二次污染、运行维护简单、费用低等优势获得了广泛的应用。
填料是影响生物除臭工艺处理效果的核心因素之一。填料的主要作用是给微生物提供适宜的生长环境。不同类型的生物除臭工艺，填料的选择也不同。一般地，生物除臭填料需考虑的因素包括：孔隙率、持水能力、压降、费用和寿命等。生物除臭填料包括：泥炭、堆肥、木屑、树根、树皮、土壤、火山岩、陶瓷、聚乙烯环和拉西环等。
木屑、树根、树皮等有机填料易腐烂，填料层会发生板结和塌陷，导致生物除臭设备内压力损失升高，能耗增大。此外，腐烂的有机填料会散发臭味，加重污染。陶瓷等无机填料的生物附着生长性较差。
生物除臭过程中，生物代谢产生硫酸、硝酸和有机酸，如不及时对ph加以调节，生物除臭系统将发生酸化，影响生物生长代谢，降低生物除臭系统效率。而树根、火山岩、拉西环等填料不能调节ph，需外加碱进行调节。
因此，可通过对生物除臭系统填料的改进，达到延长填料的使用寿命，增强生物除臭系统的稳定性和提高生物除臭系统的处理效率的目的。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料，其自身具备调节生物除臭系统ph的能力，使用寿命长，可增强生物除臭系统稳定性，提高生物除臭系统的处理效率。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料，该生物除臭填料包括：起中和作用而对系统进行ph调节的贝壳料；用于提供微生物生长环境及吸附污染物的火山岩料；用于增强去除还原性污染物能力的硫铁矿渣料；该生物除臭填料中火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为70％～85％、15％～20％、1％～15％；该生物除臭填料的装填方式为：火山岩料和硫铁矿渣料的混合物作为上层填料，贝壳料为下层填料，两层填料之间具有一定的空隙。
与现有技术相比，本发明提供的具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料能够延长填料的使用寿命，增强生物除臭系统的稳定性和提高生物除臭系统的处理效率。填料的空间结构采用火山岩料和硫铁矿渣料混合作为上层填料，贝壳料作为下层填料，两层填料之间有一定的空隙，有以下优势：可充分利用生物除臭系统生物代谢过程中产生的硫酸、硝酸和有机酸，与硫铁矿渣的主要成分三氧化二铁反应生成三价铁离子，经过气液传质和化学反应，氧化硫化氢等还原性污染物；三价铁离子和硫化氢等还原性污染物反应后，生成的二价铁离子可被气体中的氧气氧化，重新生成三价铁离子，实现氧化剂的再生，持续辅助生物除臭过程，去除气体中硫化氢等还原性污染物；如果有剩余的酸，可被下层的贝壳料中和，从而防止生物除臭系统的酸化，增强生物除臭系统稳定性，还可使排水的ph达到污水排放标准。此外，上下填料层之间的空隙可避免上层火山岩和硫铁矿渣填料对贝壳填料的挤压，使其不易碎，延长其使用寿命，同时可使气流分布更加均匀，减小生物除臭系统的压力损失。
本发明的具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料中，火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为72％～80％、15％～19％、1％～7％。
本发明的具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料中，火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为75％～78％、16％～18％、6％～9％。
本发明的具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料中，火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为70％、15％、15％。
本发明的具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料中，火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为72％、16％、12％。
本发明的具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料中，火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为75％、17％、8％。
本发明的具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料中，火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为78％、18％、4％。
本发明的具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料中，火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为80％、19％、1％。
如前文所述的火山岩料，其在生物除臭过程中具有惰性，强度高，是菌胶团最佳的生长环境，所以以其为填料的主要成分，有利于生物生长、稳定填料结构和延长填料寿命。
如前文所述的贝壳料，其具有调节生物除臭系统ph、防止其酸化、增强生物除臭系统稳定性、并使排水ph达到污水排放标准的作用，有利于生物除臭系统的稳定运行。
如前文所述的硫铁矿渣料，其主要成分为三氧化二铁，可利用生物代谢过程中的酸生成三价铁离子，进而氧化硫化氢等还原性污染物，可辅助生物除臭过程。三价铁离子和硫化氢等还原性污染物反应后，生成的二价铁离子可被气体中的氧气氧化，重新生成三价铁离子，实现氧化剂的再生。
综上，可知本发明具有如下特点：
1、材料来源广泛，有利于固体废弃物减量化和资源的循环利用，火山岩和贝壳是天然的材料，来源广泛，而硫铁矿渣是生产硫酸时焙烧硫铁矿产生的废渣，产量巨大；
2、填料使用寿命长：火山岩具有惰性、强度高、抗腐蚀的特点，所以使用寿命长；采用火山岩料和硫铁矿渣料的混合物作为上层填料，贝壳料为下层填料，两层填料之间有一定的空隙的空间结构，可避免上层火山岩和硫铁矿渣填料对贝壳填料的挤压，从而延长其使用寿命，同时可使气流分布更加均匀，减小生物除臭系统的压力损失；
3、对气体中各类污染物具有吸附作用：火山岩、贝壳和硫铁矿渣对气体中的各类污染物具有吸附的作用；
4、有利于生物生长：生物可附着在火山岩、贝壳和硫铁矿渣的表面及空隙中生长。其中，火山岩具有惰性、强度高、抗腐蚀、表面亲水强、粗糙多孔、附着生物膜速度快量多，带有正电荷等特点，是菌胶团最佳的生长环境；
5、系统缓冲能力和稳定性强：贝壳的主要成分是碳酸钙，可调节ph，防止生物除臭系统酸化，增强生物除臭系统稳定性，可让排水的ph达到污水的排放标准；
6、强化了对硫化氢等还原性污染物的去除效果：硫铁矿渣化学成分主要是三氧化二铁，三氧化二铁中三价铁可氧化硫化氢等还原性污染物，提高生物除臭系统对硫化氢等还原性污染物的去除率；
7、氧化剂可再生：三价铁离子和硫化氢等还原性污染物反应后，生成的二价铁离子可被气体中的氧气氧化，重新生成三价铁离子。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创造特征、达成目的与功效易于理解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
本发明的第一实施方式提供了一种具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料，该生物除臭填料包括起中和作用而对系统进行ph调节的贝壳料、用于提供微生物生长环境及吸附污染物的火山岩料、用于增强去除还原性污染物能力的硫铁矿渣料，该生物除臭填料中火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为70％、15％、15％。并且，该生物除臭填料的装填方式为：火山岩料和硫铁矿渣料的混合物作为上层填料，贝壳料为下层填料，两层填料之间有一定的空隙，空隙高度的取值范围为10mm～20mm。在合适的生物除臭系统运行条件下，该填料的硫化氢和氨气的去除率分别可达到99.8％和97％。
其中，火山岩料采用天然火山岩，其来源广泛，具有惰性、抗腐蚀性、强度高、表面亲水性强、粗糙多孔、附着生物膜速度快且量多、带有正电荷等特点，是菌胶团最佳的生长环境。
由于生物除臭过程中生物代谢产生硫酸、硝酸和有机酸，如不及时对ph加以调节，生物除臭系统将发生酸化，影响生物生长代谢，降低生物除臭系统效率。鉴于此，本实施例中充分利用贝壳料中主要成分为碳酸钙的特性，可中和生物除臭系统中产生的酸性物质，进而调节生物除臭系统的ph，无需外加碱性试剂，可防止其酸化，增强生物除臭系统稳定性，使排水的ph达到污水排放标准。
另外，本实施例中硫铁矿渣料选择生产硫酸时焙烧硫铁矿产生的废渣，每年我国排放量在千万吨量级，可以充分的对其进行利用，硫铁矿渣主要成分为三氧化二铁，三氧化二铁中的三价铁可氧化硫化氢等还原性污染物。生物除臭系统生物代谢过程中产生的硫酸、硝酸和有机酸可与三氧化二铁反应生成三价铁离子，经过气液传质和化学反应，可增强生物除臭系统对硫化氢等还原性污染物的去除效果。三价铁离子和硫化氢等还原性污染物反应后，生成的二价铁离子可被气体中的氧气氧化，重新生成三价铁离子，可实现氧化剂的再生。将硫铁矿渣用作生物除臭填料，不仅提高了生物除臭系统的处理效率，还实现了固体废弃物减量化和资源化。
本发明的第二实施方式提供了一种具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料，其与第一实施方式不同之处在于该生物除臭填料中火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为72％、16％、12％，在合适的生物除臭系统运行条件下，该填料的硫化氢和氨气的去除率分别可达到99.4％和97.6％。
本发明的第三实施方式提供了一种具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料，其与第一实施方式不同之处在于该生物除臭填料中火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为75％、17％、8％，在合适的生物除臭系统运行条件下，该填料的硫化氢和氨气的去除率分别可达到98.8％和97.9％。
本发明的第四实施方式提供了一种具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料，其与第一实施方式不同之处在于该生物除臭填料中火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为78％、18％、4％，在合适的生物除臭系统运行条件下，该填料的硫化氢和氨气的去除率分别可达到98.1％和98.4％。
本发明的第五实施方式提供了一种具备物理、化学及生物协同作用的生物除臭填料，其与第一实施方式不同之处在于该生物除臭填料中火山岩料、贝壳料、硫铁矿渣料的重量百分比分别为80％、19％、1％，在合适的生物除臭系统运行条件下，该填料的硫化氢和氨气的去除率分别可达到97.9％和99.0％。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。